一种硫化锂和碳酸锂的联产制备方法、产物及应用技术

本发明专利技术公开了一种硫化锂和碳酸锂的联产制备方法、产物及应用：按照一定摩尔比称取硫酸锂和硫化钠，使两种物质在加热的有机醇溶剂中发生复分解反应；反应结束后将得到的悬浊液进行固液分离得到清夜和沉淀物；蒸发除去清液中的醇溶剂，再高温煅烧固体粗产品即可得到高纯硫化锂精品；沉淀物溶于水，加入碳酸钠进行搅拌，充分反应后收集沉淀并干燥，得到纯碳酸锂；得到的硫化锂和碳酸锂可应用于二次电池中。本发明专利技术具有原料易得、反应条件温和、绿色环保、易于大规模生产及操作方便的优点，符合双碳目标和绿色化学的宗旨。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及二次电池领域，更具体的说，是涉及一种硫化锂和碳酸锂的联产制备方法、产物及应用。

技术介绍

1、自第二次工业革命以来，人口和经济获得爆发式发展，人们对能源的需求也稳步增长，与此同时化石燃料的使用也带来日益严重的环境污染问题。因此，能源和环境的可持续发展成为当今全球人类的共同愿望。目前，锂离子电池(libs)为代表的二次电池因循环寿命长、能量转化效率高、环境友好等优势已被广泛应用于通讯、交通、国防、航天等各个领域。然而，锂离子电池的实际能量密度已经接近其理论极限，难以满足当前更先进储能设备的性能需求。

2、跟锂离子电池相比，锂硫电池具有更高的质量能量密度(2500wh/kg，vs.420wh/kg)和体积能量密度(2800wh/l，vs.1400wh/l)，近年来受到广泛关注。作为锂硫电池的重要正极材料，硫化锂(li2s)可以和无锂负极(如硅、石墨、锡等)配对，其不仅具有良好的热稳定性，而且具有多种纳米结构(如纳米片，纳米球等)，可以满足锂硫电池电极结构的实际需要。但是，现有的li2s合成方法各自存在不同的问题。实验室制备硫化锂的方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硫化锂和碳酸锂的联产制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的硫化锂和碳酸锂的联产制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述硫酸锂为无水硫酸锂或经过除水的含水硫酸锂，所述硫化钠为无水硫化钠或经过除水的含水硫化钠，所述硫酸锂和硫化钠的摩尔比为(3～6)：1，所述复分解反应温度为35℃～75℃，所述搅拌时间为4～48h，所述搅拌为机械搅拌或磁力搅拌；机械搅拌的转速为200～800rpm；磁力搅拌的转速为300～1000rpm。

3.根据权利要求1所述的硫化锂和碳酸锂的联产制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述有机醇溶液为经过活化后的分子筛吸水处...

【技术特征摘要】

1.一种硫化锂和碳酸锂的联产制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的硫化锂和碳酸锂的联产制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述硫酸锂为无水硫酸锂或经过除水的含水硫酸锂，所述硫化钠为无水硫化钠或经过除水的含水硫化钠，所述硫酸锂和硫化钠的摩尔比为(3～6)：1，所述复分解反应温度为35℃～75℃，所述搅拌时间为4～48h，所述搅拌为机械搅拌或磁力搅拌；机械搅拌的转速为200～800rpm；磁力搅拌的转速为300～1000rpm。

3.根据权利要求1所述的硫化锂和碳酸锂的联产制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述有机醇溶液为经过活化后的分子筛吸水处理的有机醇，所述有机醇包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、叔丁醇、乙二醇、丙三醇、丁二醇和己二醇中的至少一种；步骤s1-s5中，所述惰性气氛均采用氦气气氛或氖气气氛或氮气气氛或氩气气氛。

4.根据权利要求1所述的硫化锂和碳酸锂的联产制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述悬浊液的固液分离方法为离心或抽滤；所述离心的转速为4000～10000rpm，时间为5～30min；所述抽滤为水泵抽滤或机械泵抽滤，真空度为0.006～0.06mpa，滤纸孔径大小为0.1～1.0μm；所述固相沉淀物为过量未反应掉的硫酸锂和副产物硫酸(锂)钠，所述液相清液中溶质为硫化锂和微量硫酸锂。

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【专利技术属性】
技术研发人员：杨永安，孙钰江，张恰然，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：